广东学业水平测试物理冲A学案 第3章　3.1牛顿运动定律 Word版含答案

牛顿运动定律及其应用
[基础知识填充]
1．牛顿第一定律
(1)牛顿第一定律：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止．
(2)牛顿第一定律的理解
①牛顿第一定律不是由实验直接总结出来的规律，它是牛顿以伽利略的理想实验为基础，在总结前人的研究成果、加之丰富的想象而推理得出的一条理想条件下的规律．
②牛顿第一定律成立的条件是物体不受力，是理想条件下物体所遵从的规律，在实际情况中，物体所受合外力为零与物体不受任何外力作用是等效的．
2．惯性：物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质．
3．牛顿第三定律
(1)定义：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上．
(2)理解
①物体各种形式的作用都是相互的，作用力与反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失、无先后之分．
②作用力与反作用力是同一性质的力．
③作用力与反作用力是分别作用在两个物体上的，既不能合成，也不能抵消，分别作用在各自的物体上，产生各自的作用效果．
4．牛顿第二定律
(1)牛顿第二定律的内容，物体的加速度跟合外力成正比，跟质量成反比，加速度的方向跟合外力方向相同．
(2)公式：F＝ma.
(3)理解要点：F＝ma这种形式只是在国际单位制中才适用，一般地说F＝kma，k是比例常数，它的数值与F、m、a各量的单位有关．在国际单位制中，即F、m、a分别以N、kg、m/s2为单位，k＝1，才能写为F＝ma.
(4)牛顿第二定律的适用范围
①牛顿第二定律只适用于惯性参考系．(相对地面静止或匀速直线运动的参考系)
②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况．
[学考真题对练]
1．(2019·广东学业水平考试)一列火车减速进站，最后停在站台上．火车在减速过程中，下列说法正确的是(　　)
A．火车的惯性越来越小　　B．火车的惯性一直不变
C．火车停止时惯性为零 D．火车的惯性不断增大
答案：B
2.(2019·广东学业水平考试)如图所示，一节车厢沿水平地面向右做匀加速直线运动，车厢内悬挂小球的细绳向左偏离竖直方向，且小球相对车厢静止．下列说法正确的是(　　)
A．小球所受的拉力大于小球的重力
B．小球所受的拉力等于小球的重力
C．小球所受的拉力小于小球的重力
D．小球所受的合力为零
答案：A
3．(2019·广东学业水平考试)如图所示，质量为1 kg的物体在大小为3 N的水平向右拉力F的作用下，沿水平面向右做直线运动，物体与桌面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度g取10 m/s2，则该物体的加速度大小为(　　)
A．1 m/s2 B．2 m/s2
C．3 m/s2 D．4 m/s2
答案：A
4．(2018·广东学业水平考试)关于物体的惯性，下列说法正确的是 (　　)
A．同一物体在地球上比在月球上惯性大
B．物体只有在静止或做匀速直线运动时才有惯性
C．乒乓球的速度可以被快速改变，是因为乒乓球的惯性小
D．汽车速度越大，刹车所用时间越长，说明物体速度越大，惯性越大
C　[惯性大小与物体的质量有关，与运动状态无关，同一物体在月球上的惯性和在地球上的惯性大小相等．质量越大，惯性越大，运动状态越难改变；质量越小，惯性越小，运动状态越容易改变．]
(2017·广东学业水平考试)关于物体的惯性，下列说法正确的是(　　)
A．物体的质量越大，惯性越小
B．物体的速度越大，惯性越小
C．运动的物体具有惯性，静止的物体没有惯性
D．汽车向前行驶时突然刹车，由于惯性，乘客会向前倾
D　[所有物体都有惯性，惯性大小只与物体的质量有关，物体的质量越大，惯性越大，A、B、C错误．汽车向前行驶时突然刹车，由于惯性，乘客会向前倾，D正确．]
5．(2017·广东学业水平考试)国际单位制中的单位m/s、N、A对应的物理量分别是(　　)
A．速度、力、电流强度　　　 B．加速度、功、电量
C．速度、质量、电量 D．角速度、力、电场强度
A　[ 国际单位制中的单位m/s、N、A对应的物理量分别是速度、力、电流强度，A正确．]
(2017·广东学业水平考试)如图所示，沿水平方向做直线运动的车厢内，悬挂小球的细绳向左偏离竖直方向，小球相对车厢静止．关于车厢的运动情况，下列说法正确的是(　　)
A．车厢向左做匀速直线运动
B．车厢向右做匀速直线运动
C．车厢向左做匀加速直线运动
D．车厢向右做匀加速直线运动
D　[ 悬挂小球的细绳向左偏离竖直方向，小球所受合外力向右，加速度水平向右，车厢向左做匀减速直线运动或向右做匀加速直线运动，D正确．]
6．(2016·广东学业水平考试)发现“力不是维持物体运动的原因”的科学家是(　　)
A．伽利略 B．开普勒
C．爱因斯坦 D．牛顿
答案：A
7．(2016·广东学业水平考试)关于两物体间的作用力和反作用力，下列说法正确的是(　　)
A．它们是一对平衡力
B．它们的产生有先后之分
C．它们只能存在于静止的物体之间
D．它们总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上
D　[一对平衡力是作用在同一物体上，作用力与反作用力是作用在两个不同的物体上，A错误．作用力与反作用力同时产生、同时消失、同时变化，大小相等、方向相反，B错误、D正确．作用力与反作用力是两个物体间的相互作用，其中任何一个物体可以运动、也可静止，C错误．]
8．(2016·广东学业水平考试)下列单位能表示力的单位的是(　　)
A．kg·m/s B．kg·m/s2
C．m/s D．m/s2
B　[根据F＝ma可知B正确．]
(2015·广东学业水平考试1月)如图所示，质量为2 kg的物体静止在光滑的水平面上，在大小为10 N沿水平方向的拉力F作用下运动，则物体的加速度是(　　)
A．10 m/s2 B．5 m/s2
C．20 m/s2 D．2 m/s2
B　[a＝＝＝5 m/s2.]
　
1.对牛顿第一定律的理解
(1)牛顿第一定律所描述的是一种理想化的运动状态，不能用实验进行验证．
(2)牛顿第一定律指出了一切物体在任何状态下都具有惯性．因此，牛顿第一定律又叫惯性定律．
(3)牛顿第一定律反映了物体不受外力的运动状态：匀速直线运动或静止．
(4)牛顿第一定律对力的定义，即力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动的原因．
2．对惯性的理解
(1)惯性是物体本身的固有属性，任何物体都具有惯性．
(2)惯性与物体运动状态及受力情况无关，只与物体的质量有关．
(3)惯性不是力
(4)在不受力的条件下，惯性表现出“保持原来的运动状态”．在受力的条件下，惯性表现为运动状态改变的难易程度，质量越大，惯性越大，运动状态越难以改变．
3．相互作用力与平衡力的比较
项目
作用力与反作用力
平衡力
受力物体
作用在两个相互作用的物体上
作用在同一物体上
依赖关系
相互依存，不可单独存在，同时产生，同时变化，同时消失
无依赖关系，撤除一个，另一个依然存在，只是物体受力不再平衡
叠加性
两力的作用效果不可叠加，不可求合力
两个力的作用效果可以相互抵消，可叠加，可求合力且合力为零
力的性质
一定是同性质的力
可以是同性质的力，也可以是不同性质的力
大小、方向
大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
4．运用牛顿第二定律时需注意的特性
(1)瞬时性：加速度与合外力在每个瞬时都有大小、方向上的对应关系，这种对应关系表现为：合外力恒定不变时，加速度也保持不变，合外力变化时加速度也随之变化，合外力为零时，加速度也为零．
(2)矢量性：牛顿第二定律公式是矢量式．公式a＝只表示加速度与合外力的大小关系．矢量式的含义在于加速度的方向与合外力的方向始终一致．
(3)同一性：加速度与合外力及质量的关系，是对同一个物体(或物体系)而言，即F与a均是对同一个研究对象而言．
(4)独立性：是指作用在物体上的每个力都将独立地产生各自的加速度，物体的加速度，即是这些加速度的矢量和．
5．两类动力学基本问题的解题思路图解如下：
可见，不论求解哪一类问题，求解加速度是解题的桥梁和纽带，是顺利求解的关键．
[最新模拟快练]
1．关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是(　　)
A．牛顿第一定律说明力是维持物体运动的原因
B．惯性就是物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质
C．由牛顿第一定律可知，物体所受合外力为零时，一定处于静止状态
D．牛顿第一定律可以通过实验来验证
答案：B
2．(2018·雷州学考模拟)某同学在探究实验室做“用传感器探究作用力与反作用力的关系”的实验，得到两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线如图所示．图中两条图线具有对称性，通过图象不能得到的实验结论是(　　)
A．两个相互作用力大小始终相等
B．两个相互作用力方向始终相反
C．两个相互作用力同时变化
D．两个相互作用力作用在同一个物体上
答案：D
3．(2019·云浮学测模拟)一苹果静止放置在水平桌面上，下列说法正确的是(　　)
A．苹果对桌面的压力与苹果所受重力是一对平衡力
B．桌面对苹果的支持力是由于桌面发生形变产生的
C．苹果共受到重力、桌面的支持力和摩擦力三个力作用
D．桌面对苹果的支持力与苹果所受重力是一对相互作用力
答案：B
4．(2018·珠海学考模拟)牛顿第二定律的表达式可以写成m＝，对某个物体来说，它的质量m(　　)
A．跟合外力F成正比
B．跟合外力F与加速度a都无关
C．跟它的加速度a成反比
D．跟合外力F成反比，跟它的加速度a成正比
答案：B
5．(2018·开平学考模拟)一个物体受到4 N的力作用时，产生的加速度是2 m/s2，那么这个物体在6 N的力作用下，产生的加速度大小是(　　)
A．1 m/s2 B．3 m/s2
C．5 m/s2 D．6 m/s2
答案：B
6．如图所示，航天员王亚平利用“天宫一号”中的“质量测量仪”测量航天员聂海胜的质量为74 kg.测量时，聂海胜与轻质支架被王亚平水平拉离初始位置，且处于静止状态，当王亚平松手后，聂海胜与轻质支架受到一个大小为100 N的水平恒力作用而复位，用光栅测得复位时瞬间速度为1 m/s，则复位的时间为(　　)
A．0.74 s B．0.37 s
C．0.26 s D．1.35 s
A　[根据牛顿第二定律，加速度a＝＝ m/s2，则复位的时间t＝＝ s＝0.74 s，故选A.]
7．2018年6月5日起，惠州司乘人员(包括后排)不系安全带都将被罚款．假定某次紧急刹车时，由于安全带的作用，质量为70 kg的乘员获得大小约为6 m/s2的加速度，则安全带对乘员的作用力约为(　　)
A．200 N B．420 N
C．600 N D．800 N
B　[由F＝ma得安全带对乘员的作用力约为420 N，故B正确．]
8．(2018·揭阳学考模拟)(多选)关于运动和力的关系，下列说法中正确的是(　　)
A．质量一定，物体受到的合外力越大，加速度越大
B．物体受到的合外力越大，速度越大
C．物体从静止开始在外力作用下做直线运动，当合外力逐渐减小时，速度还逐渐增大
D．物体原来做匀变速直线运动，当合外力逐渐增大时，速度也一定逐渐增大
答案：AC